KR20120080613A

KR20120080613A - Spark plug

Info

Publication number: KR20120080613A
Application number: KR1020127010662A
Authority: KR
Inventors: 하루키 요시다; 도시타카 혼다
Original assignee: 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2010-09-22
Publication date: 2012-07-17
Anticipated expiration: 2030-09-22
Also published as: EP2482395A4; US20120126683A1; CN102648556A; EP2482395A1; KR101385848B1; WO2011036871A1

Abstract

가열온도에 다소의 편차가 있는 조건에서 저항체가 가열 형성된 것이더라도 뛰어난 부하 수명 성능을 가지게 되는 스파크 플러그를 제공한다. 스파크 플러그(1)는 축선(CL1) 방향으로 관통하는 축 구멍(4)을 가지는 절연애자(2)와, 축 구멍(4)의 선단측에 삽입된 중심전극(5)과, 축 구멍(4)의 후단측에 삽입된 단자전극(6)과, 축 구멍(4) 내에 있어서 적어도 도전성 재료 및 유리를 함유하되, 중심전극(5)과 단자전극(6)의 사이에 배치되는 저항체(7)를 구비하는 저항체(7)는 SiO₂를 15.0질량% 이상, B₂O₃를 17.8질량% 이상 44.8질량% 이하, Li₂O를 1.2질량% 이상 6.3질량% 이하, BaO를 3.5질량% 이상 19.9질량% 이하 함유한다. 또한 Li₂O 및 BaO의 합계량에 대한 B₂O₃의 질량비가 1.43 이상으로 되고, BaO에 대한 Li₂O의 질량비가 0.22 이상으로 된다.Provided is a spark plug that has excellent load life performance even if the resistor is heated under conditions of slight variation in heating temperature. The spark plug 1 includes an insulator 2 having a shaft hole 4 penetrating in the direction of the axis CL1, a center electrode 5 inserted into the front end side of the shaft hole 4, and a shaft hole 4. A terminal electrode 6 inserted into the rear end side of the < RTI ID = 0.0 >)< / RTI > and at least a conductive material and glass in the shaft hole 4, and disposed between the center electrode 5 and the terminal electrode 6; The resistor 7 including 1 is composed of 15.0 mass% or more of SiO ₂ , 17.8 mass% or more and 44.8 mass% or less of B ₂ O ₃ , 1.2 mass% or more and 6.3 mass% or less of Li ₂ O, and 3.5 mass% or more and 19.9 of BaO. It contains in mass% or less. In addition, the mass ratio of B ₂ O ₃ to the total amount of Li ₂ O and BaO is 1.43 or more, and the mass ratio of Li ₂ O to BaO is 0.22 or more.

Description

Spark plug {SPARK PLUG}

본 발명은 내연기관 등에 이용되는 스파크 플러그에 관한 것이다.
The present invention relates to a spark plug for use in an internal combustion engine or the like.

스파크 플러그는 연소장치(예를 들면 내연기관 등)에 부착되어 연소실 내의 혼합기에 대한 착화를 위하여 이용되는 것이다. 일반적으로 스파크 플러그는 축 구멍을 가지는 절연체와, 축 구멍의 선단측에 삽입되는 중심전극과, 축 구멍의 후단측에 삽입되는 단자전극과, 절연체의 외주에 설치되는 금속쉘을 구비하고 있다. 또한 축 구멍 내에 있어서, 중심전극 및 단자전극의 사이에는 연소장치의 동작에 수반하여 발생하는 전파 잡음을 억제하기 위한 저항체가 설치되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 등 참조).The spark plug is attached to a combustion apparatus (for example, an internal combustion engine, etc.) and used for ignition of the mixer in the combustion chamber. In general, a spark plug includes an insulator having a shaft hole, a center electrode inserted into the front end side of the shaft hole, a terminal electrode inserted into the rear end side of the shaft hole, and a metal shell provided on the outer periphery of the insulator. In the shaft hole, a resistor is provided between the center electrode and the terminal electrode for suppressing radio wave noise generated by the operation of the combustion apparatus (see Patent Document 1, for example).

일반적으로 저항체는 주로, 유리나 카본블랙 등의 도전성 재료, 세라믹스입자(예를 들면, 유리분말 등) 등을 함유하여 이루어지는 저항체 조성물을 압축 가열하는 것에 의하여 형성되어 있다. 이때, 가열 형성된 저항체는 입상(粒狀)의 골재유리의 주위에 용융유리가 존재하는 분상(分相)상태로 되어 있으며, 용융유리에는 도전성 재료나 세라믹스입자가 함유되어 있다. 따라서 용융유리 중의 도전성 재료로 이루어지는 도전 경로를 개재하여 중심전극과 단자전극의 사이는 전기적으로 접속되어 있다.
Generally, a resistor is formed by compression-heating the resistor composition which mainly contains electroconductive material, such as glass and carbon black, ceramic particles (for example, glass powder, etc.). At this time, the resistor formed by heating is in a powdery state in which molten glass exists around granular aggregate glass, and the molten glass contains a conductive material and ceramic particles. Therefore, the center electrode and the terminal electrode are electrically connected via a conductive path made of a conductive material in the molten glass.

특허문헌 1 : 일본국 특허 제2800279호 공보Patent Document 1: Japanese Patent No. 2800279

그러나, 부하 수명 성능을 향상시킨다는 관점에서는, 저항체 내에 중심전극과 단자전극의 사이를 전기적으로 접속하는 도전 경로가 다수 형성되어 있는 것이 바람직하다. 다수의 도전 경로를 형성함으로써, 전기적 부하에 의한 도전 경로의 발열이나 발열 등에 수반하는 산화 등에 의하여 도전 경로가 다소 손상되었다고 하여도, 저항체의 저항값이 급격하게 증대한다는 사태를 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다. 또한 저항체 내에 있어서 도전 경로가 다수 형성되도록 저항체 조성물을 구성하는 유리의 조성 등이 조정된다.However, from the viewpoint of improving the load life performance, it is preferable that a plurality of conductive paths are formed in the resistor to electrically connect the center electrode and the terminal electrode. By forming a plurality of conductive paths, even if the conductive paths are somewhat damaged due to heat generation of the conductive paths due to electrical load, oxidation caused by heat generation, or the like, it is possible to effectively suppress the situation that the resistance value of the resistor increases rapidly. to be. Moreover, the composition etc. of the glass which comprise a resistor composition are adjusted so that many conductive paths may be formed in a resistor.

그러나, 저항체 조성물을 가열할 때의 가열온도를 목표온도와 일치시켜서 가열하였을 경우에는, 도전 경로를 다수 형성할 수 있더라도 가열온도에 다소의 편차가 발생하면 충분하게 많은 도전 경로를 형성할 수 없고, 소망하는 부하 수명 성능을 확보할 수 없을 우려가 있다. 또, 가열온도에 편차가 발생하는 것에 의하여 저항체의 밀도가 저하되어 산화가 발생하기 쉬워질 우려가 있다. 즉, 가열온도에 다소의 상위가 발생하는 것에 의하여, 형성되는 저항체의 부하 수명 성능이 크게 변동될 우려가 있다.However, when the heating temperature at the time of heating the resistor composition is heated in accordance with the target temperature, even if a large number of conductive paths can be formed, if a slight deviation occurs in the heating temperature, a sufficient number of conductive paths cannot be formed. There is a fear that desired load life performance cannot be secured. In addition, there is a fear that the deviation of the heating temperature causes the density of the resistor to decrease, and oxidation easily occurs. That is, when some difference arises in heating temperature, there exists a possibility that the load life performance of the resistor formed may change large.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 가열온도에 다소의 편차가 있는 조건에서 저항체가 가열 형성된 것이더라도, 뛰어난 부하 수명 성능을 가지게 되는 스파크 플러그를 제공하는 것에 있다.
This invention is made | formed in view of the said situation, and the objective is to provide the spark plug which has the outstanding load life performance, even if the resistor was heated and formed on the conditions with some fluctuation | variation in heating temperature.

이하, 상기 목적을 해결하는데 적합한 각 구성에 대하여 항목을 나누어 설명한다. 또한 필요에 따라서 대응하는 구성에 특유의 작용 효과를 부기한다.Hereinafter, each configuration suitable for solving the above object will be described separately. Moreover, the effect peculiar to a corresponding structure is added to the corresponding structure as needed.

구성 1. 본 구성의 스파크 플러그는, 축선방향으로 관통하는 축 구멍을 가지는 절연체와, 상기 축 구멍의 선단측에 삽입된 중심전극과, 상기 축 구멍의 후단측에 삽입된 단자전극과, 상기 축 구멍 내에 있어서 적어도 도전성 재료 및 유리를 함유하되, 상기 중심전극과 상기 단자전극의 사이에 배치되는 저항체를 구비한 스파크 플러그로서, 상기 저항체는 이산화규소(SiO₂)를 15.0질량% 이상, 산화붕소(B₂O₃)를 17.8질량% 이상 44.8질량% 이하, 산화리튬(Li₂O)을 1.2질량% 이상 6.3질량% 이하, 산화바륨(BaO)을 3.5질량% 이상 19.9질량% 이하 함유함과 아울러, 산화리튬(Li₂O) 및 산화바륨(BaO)의 합계량에 대한 산화붕소(B₂O₃)의 질량비를 1.43 이상으로 하고, 산화바륨(BaO)에 대한 산화리튬(Li₂O)의 질량비를 0.22 이상으로 한 것을 특징으로 한다.Configuration 1. The spark plug of this configuration includes an insulator having an axial hole penetrating in the axial direction, a center electrode inserted into the front end side of the shaft hole, a terminal electrode inserted into the rear end side of the shaft hole, and the shaft. A spark plug containing at least a conductive material and glass in a hole and having a resistor disposed between the center electrode and the terminal electrode, the resistor comprising at least 15.0 mass% of silicon dioxide (SiO ₂ ) and boron oxide ( B ₂ O ₃ ) containing 17.8% by mass or more and 44.8% by mass or less, 1.2% by mass or more and 6.3% by mass or less of lithium oxide (Li ₂ O), 3.5% by mass or more and 19.9% by mass or less of barium oxide (BaO). The mass ratio of boron oxide (B ₂ O ₃ ) to the total amount of lithium oxide (Li ₂ O) and barium oxide (BaO) is 1.43 or more, and the mass ratio of lithium oxide (Li ₂ O) to barium oxide (BaO). It is characterized by the above-mentioned.

또한, B₂O₃의 함유량이 44.8질량% 이하로 됨과 아울러, Li₂O의 함유량이 6.3질량% 이하, BaO의 함유량이 19.9질량% 이하로 되어 있다. 즉, B₂O₃는 비교적 저온에서도 용융되기 쉬운 성질을 가지고, Li₂O나 BaO는 유리의 용융을 촉진하는 성질을 가지는 것인 바, B₂O₃나 Li₂O 등의 함유량이 상기 소정량 이하로 되는 것에 의하여, 가열온도가 약간 높은 경우이더라도 유리가 과도하게 용융되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 저항체의 밀도를 충분하게 향상시킬 수 있으며 통전시에 있어서의 저항체의 산화를 억제할 수 있다. 또한, 유리가 과도하게 용융되어 유리의 점성이 과도하게 저하되면 도전성 재료가 분산되지 않고 집중되어 통전시에 있어서 저항체의 발열량이 증대할 우려가 있지만, 상기한 바와 같이 유리의 과도한 용융이 억제되는 것에 의하여 상기와 같은 사태를 보다 확실하게 방지할 수 있다. 그 결과, 용융유리 중에 있어서 도전 경로를 다수 형성할 수 있으며 부하 수명 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, when the content of B ₂ O ₃ as soon as more than 44.8% by weight In addition, the content of the content of Li ₂ O 6.3% by mass or less, BaO is less than 19.9 mass%. That is, B ₂ O ₃ has a property that is easy to melt even at a relatively low temperature, Li ₂ O and BaO has a property of promoting the melting of the glass bar, the content of B ₂ O ₃ or Li ₂ O and the like By being below fixed amount, even if a heating temperature is a little high, it can suppress that glass melts excessively. Therefore, the density of the resistor can be sufficiently improved, and oxidation of the resistor at the time of energization can be suppressed. In addition, when the glass melts excessively and the viscosity of the glass is excessively lowered, the conductive material may be concentrated without being dispersed, and the amount of heat generated by the resistor may increase during energization. However, as described above, excessive melting of the glass is suppressed. This can prevent the above situation more reliably. As a result, many conductive paths can be formed in molten glass, and load life performance can be improved.

한편, 유리의 용융을 촉진하는 Li₂O나 BaO에 대하여는 Li₂O가 1.2질량% 이상으로 됨과 아울러 BaO가 3.5질량% 이상으로 되어 있다. 따라서, 가열온도가 약간 낮은 경우이더라도 유리를 충분하게 용융시킬 수 있으며 용융유리의 경로를 다수 형성할 수 있다.On the other hand, with respect to Li ₂ O and BaO for promoting the melting of the glass, Li ₂ O is at least 1.2 mass% and BaO is at least 3.5 mass%. Therefore, even when the heating temperature is slightly low, the glass can be sufficiently melted and many paths of the molten glass can be formed.

또, 본원 발명자가 BaO 및 Li₂O가 가지는 성질에 대하여 한층 더 검토한 바, BaO 및 Li₂O의 쌍방 모두가 저항체 중에 있어서 골재유리를 세세하게 분산시키는 성질(유리의 분상을 촉진하는 성질)을 가지지만, BaO 보다도 Li₂O가 그 효과가 강한 것을 발견하였다. 이 점을 고려하여 상기 구성 1에 있어서는 BaO에 대한 Li₂O의 질량비(Li₂O/BaO)가 0.22 이상으로 되어 있다. 즉, Li₂O의 함유량이 충분하게 큰 것으로 되어 있으며 효과가 비교적 강한 Li₂O가 적극적으로 작용하도록 구성되어 있다. 따라서 폭넓은 가열온도에 있어서 골재유리를 세세하게 분산시킬 수 있고 나아가서는 용융유리(도전 경로)를 세세하게 분기시킬 수 있다.The inventors of the present invention is a (property to promote phase separation of the glass) properties of about the properties with the BaO and Li ₂ O further review the bar, the two sides both of BaO and Li ₂ O is in finely dispersing the aggregate of glass in the resistor It was found that Li ₂ O had a stronger effect than BaO. In the above-described configuration 1, in consideration of this point has a mass ratio of Li ₂ O for BaO (Li ₂ O / BaO) is less than 0.22. That is, the content of Li ₂ O is sufficiently large, and the structure is configured such that Li ₂ O, which has a relatively strong effect, acts actively. Therefore, aggregate glass can be disperse | distributed finely in a wide heating temperature, and can further branch a molten glass (conductive path) finely.

구성 2. 본 구성의 스파크 플러그는, 상기 구성 1에 있어서, 상기 저항체는 B₂O₃를 20.4질량% 이상 44.8질량% 이하, Li₂O를 2.5질량% 이상 6.3질량% 이하, BaO를 3.5질량% 이상 14.6질량% 이하 함유하는 것을 특징으로 한다.Structure 2. In the structure 1, the spark plug of the above structure 1, wherein the resistor is 20.4 mass% or more and 44.8 mass% or less of B ₂ O ₃ , 2.5 mass% or more and 6.3 mass% or less of Li ₂ O, 3.5 mass of BaO It is characterized by containing more than 14.6 mass%.

구성 3. 본 구성의 스파크 플러그는, 상기 구성 1 또는 구성 2에 있어서, BaO에 대한 Li₂O의 질량비를 0.25 이상으로 한 것을 특징으로 한다.Configuration 3. The spark plug of this configuration is characterized in that, in the above configuration 1 or 2, the mass ratio of Li ₂ O to BaO is 0.25 or more.

구성 4. 본 구성의 스파크 플러그는, 상기 구성 1 내지 구성 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 저항체의 외경(外徑)이 2.9㎜ 이하인 것을 특징으로 한다.Structure 4. The spark plug of this structure is characterized in that the outer diameter of the said resistor is 2.9 mm or less in any one of said structures 1-3.

또한, 저항체의 굵기가 축선방향을 따라 변화하는 경우에 있어서 「저항체의 외경」이라는 것은 저항체 중 가장 가는 부위의 외경을 말한다.In addition, when the thickness of a resistor changes along an axial direction, "the outer diameter of a resistor" means the outer diameter of the thinnest part of a resistor.

최근, 스파크 플러그의 소형화{소경화(小徑化)}가 요구되고 있어 축 구멍 및 이 축 구멍에 배치되는 저항체의 소경화가 이루어지고 있다. 그러나 저항체를 소경화하면 저항체 내부에 있어서 단위면적당 전기적 부하가 보다 증대한다. 따라서 소경화된 저항체에 있어서는 충분한 부하 수명 성능을 확보하는 것이 어렵다.In recent years, the miniaturization (small hardening) of a spark plug is calculated | required, and the small diameter of the shaft hole and the resistor arrange | positioned at this shaft hole is made | formed. However, when the resistor is hardened, the electrical load per unit area inside the resistor increases. Therefore, it is difficult to ensure sufficient load life performance in a small diameter resistor.

구성 5. 본 구성의 스파크 플러그는, 상기 구성 1 내지 구성 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 저항체 중에 있어서의 상기 유리의 질량 비율을 70질량% 이상으로 한 것을 특징으로 한다.
Structure 5. The spark plug of this structure made the mass ratio of the said glass in the said resistor 1 70 mass% or more in any one of said structures 1 to 4 characterized by the above-mentioned.

구성 1의 스파크 플러그에 의하면, B₂O₃의 함유량이 17.8질량% 이상으로 되어 있다. 따라서, 가열온도가 약간 저온이었다고 하더라도 유리가 충분히 용융되게 되어 양 전극 사이를 잇는 용융유리의 경로, 나아가서는 용융유리 중의 도전 경로를 다수 형성할 수 있다.According to the configuration of the spark plug 1, and the content of B ₂ O ₃ it is more than 17.8% by weight. Therefore, even if the heating temperature is slightly low, the glass can be sufficiently melted to form a plurality of paths of the molten glass between the two electrodes, and moreover, many conductive paths in the molten glass.

아울러서, Li₂O 및 BaO의 합계량에 대한 B₂O₃의 질량비[B₂O₃/(Li₂O＋BaO)]가 1.43 이상으로 되어 있고, 유리가 용융되기 쉬워지게 하는 작용을 가지는 Li₂O 및 BaO에 대하여 B₂O₃의 함유량이 충분하게 큰 것으로 되어 있다. 따라서, 가열온도가 약간 높은 경우이더라도 유리가 과도하게 용융되는 사태를 억제할 수 있어 저항체에 있어서의 밀도의 저하나 도전성 재료의 집중을 한층 더 확실하게 방지할 수 있다.In addition, the mass ratio [B ₂ O ₃ / (Li ₂ O + BaO)] of B ₂ O ₃ to the total amount of Li ₂ O and BaO is 1.43 or more, and Li ₂ O having an effect of making the glass easy to melt and The content of B ₂ O ₃ is sufficiently large relative to BaO. Therefore, even when the heating temperature is slightly high, the situation in which the glass is excessively melted can be suppressed, and the drop in density and concentration of the conductive material in the resistor can be prevented even more reliably.

이상과 같이 구성 1의 스파크 플러그에 의하면, 각 물질의 함유량을 상기한 범위로 하는 것에 의하여, 폭넓은 가열온도에 있어서 도전 경로를 다수 형성하는 것이나 저항체의 밀도를 향상시킨다는 작용이 효과적으로 발휘되게 된다. 그 결과, 가열온도에 다소의 편차가 있는 조건에서 저항체가 가열 형성된 경우이더라도 스파크 플러그에 있어서 뛰어난 부하 수명 성능을 실현할 수 있다.As mentioned above, according to the spark plug of the structure 1, by making content of each substance into the said range, the effect of forming many electrically conductive path | routes and improving the density of a resistor is exhibited effectively at a wide heating temperature. As a result, even in a case where the resistor is heated and formed under a condition where the heating temperature is slightly varied, excellent load life performance can be realized in the spark plug.

구성 2의 스파크 플러그에 의하면 한층 더 뛰어난 부하 수명 성능을 실현할 수 있다.According to the spark plug of the structure 2, further superior load life performance can be achieved.

구성 3의 스파크 플러그에 의하면 폭넓은 가열온도에 있어서 골재유리를 한층 더 세세하게 분산시킬 수 있다. 그 결과, 용융유리, 나아가서는 용융유리 내의 도전 경로를 더욱 세세하게 분기시킬 수 있으며 부하 수명 성능을 한층 더 향상시킬 수 있다.According to the spark plug of the structure 3, an aggregate glass can be disperse | distributed more finely in a wide heating temperature. As a result, the conductive paths in the molten glass, and moreover the molten glass, can be branched more finely, and the load life performance can be further improved.

구성 4의 저항체는 외경이 2.9㎜ 이하로 소경화 되어 있어 충분한 부하 수명 성능을 확보하기 어려운 것이 염려되지만, 상기한 구성 1 등을 만족하는 것에 의하여 뛰어난 부하 수명 성능을 실현할 수 있다. 환언하면, 상기 각 구성은 저항체의 외경이 2.9㎜ 이하로 되는 경우에 있어서 특히 의미가 있다고 할 수 있다.Although the resistor of the structure 4 has a small diameter whose outer diameter is 2.9 mm or less, it is concerned that sufficient load life performance is difficult to ensure, but the outstanding load life performance can be implement | achieved by satisfying said structure 1 etc. In other words, each said structure has a meaning especially when the outer diameter of a resistor becomes 2.9 mm or less.

구성 5의 스파크 플러그에 의하면 저항체 중에 있어서의 유리의 질량 비율이 70질량% 이상으로 되어 있다. 따라서, 외주측에 위치하는 절연체에 대한 저항체의 접착성이 높아짐과 아울러, 가열 형성 후의 저항체의 저항값에 편차가 발생하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
According to the spark plug of the structure 5, the mass ratio of the glass in a resistor becomes 70 mass% or more. Therefore, the adhesiveness of the resistor to the insulator located on the outer circumferential side becomes high, and it is possible to more reliably prevent the occurrence of a deviation in the resistance value of the resistor after heating formation.

도 1은 본 실시형태에 있어서의 스파크 플러그의 구성을 나타내는 일부 파단 정면도이다.
도 2는 저항체의 구성을 나타내는 확대 단면 모식도이다.
도 3(a) ~ 도 3(c)는 본 실시형태에 있어서의 스파크 플러그의 제조방법의 한 과정을 나타내기 위한 절연애자 등의 단면도이다.1 is a partially broken front view showing the configuration of the spark plug in the present embodiment.
2 is an enlarged cross-sectional schematic diagram showing the configuration of a resistor.
3 (a) to 3 (c) are cross-sectional views of insulating insulators etc. for illustrating one step of the method for manufacturing a spark plug in the present embodiment.

이하, 일실시형태에 대하여 도면을 참조해서 설명한다. 도 1은 스파크 플러그(1)를 나타내는 일부 파단 정면도이다. 또한, 도 1에서는 스파크 플러그(1)의 축선(CL1)방향을 도면에 있어서의 상하방향으로 하고, 하측을 스파크 플러그(1)의 선단측, 상측을 후단측으로 하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment is described with reference to drawings. 1 is a partially broken front view of the spark plug 1. In addition, in FIG. 1, the axis line CL1 direction of the spark plug 1 is made into the up-down direction in a figure, and the lower side is demonstrated with the front end side and the upper side as a rear end side.

스파크 플러그(1)는 통형상을 이루는 절연체로서의 절연애자(2), 이것을 유지하는 통형상의 금속쉘(3) 등으로 구성되는 것이다.The spark plug 1 is comprised from the insulator 2 as a cylindrical insulator, the cylindrical metal shell 3 holding this, etc.

절연애자(2)는 주지와 같이 알루미나 등을 소성하여 형성되어 있으며, 그 외형부에 있어서, 후단측에 형성된 후단측 몸통부(10)와, 이 후단측 몸통부(10)보다 선단측에 있어서 지름방향 외측으로 돌출 형성된 대경부(大徑部,11)와, 이 대경부(11)보다도 선단측에 있어서 상기 대경부(11)보다 지름이 작게 형성된 중간 몸통부(12)와, 이 중간 몸통부(12)보다도 선단측에 있어서 상기 중간 몸통부(12)보다 지름이 작게 형성된 다리부(13)를 구비하고 있다. 절연애자(2) 중, 대경부(11), 중간 몸통부(12) 및 대부분의 다리부(13)는 금속쉘(3)의 내부에 수용되어 있다. 그리고, 중간 몸통부(12)와 다리부(13)의 연접부에는 선단측을 향할수록 가늘어지는 테이퍼부(14)가 형성되어 있으며, 상기 테이퍼부(14)에 의하여 절연애자(2)가 금속쉘(3)에 걸어맞춰져 있다.The insulator 2 is formed by firing alumina or the like as in the case of a known one, and in the outer end portion, the rear end side body portion 10 formed on the rear end side and the rear end side body portion 10 are formed at the front end side. Large diameter part 11 which protruded radially outward, the intermediate trunk part 12 formed in diameter smaller than the said large diameter part 11 in the front end side than this large diameter part 11, and this intermediate body A leg portion 13 formed smaller in diameter than the intermediate trunk portion 12 on the tip side of the portion 12 is provided. Among the insulators 2, the large diameter portion 11, the middle trunk portion 12, and most of the leg portions 13 are housed inside the metal shell 3. In addition, a tapered portion 14 is formed at the junction between the intermediate trunk portion 12 and the leg portion 13 toward the tip side, and the insulator 2 is made of metal by the tapered portion 14. It is fitted to the shell (3).

또한 절연애자(2)에는 축선(CL1)을 따라 축 구멍(4)이 관통 형성되어 있다. 상기 축 구멍(4)은 그 선단부에 소경부(小徑部,15)를 구비함과 아울러, 상기 소경부(15)의 후단측에 소경부(15)보다 내경이 큰 대경부(16)를 구비하고 있다. 또한, 상기 소경부(15) 및 대경부(16)의 사이에는 테이퍼형상의 단차부(17)가 형성되어 있다.In addition, a shaft hole 4 is formed in the insulator 2 along the axis CL1. The shaft hole 4 has a small diameter portion 15 at its distal end, and a large diameter portion 16 having a larger inner diameter than the small diameter portion 15 on the rear end side of the small diameter portion 15. Equipped. In addition, a tapered stepped portion 17 is formed between the small diameter portion 15 and the large diameter portion 16.

부가하여 축 구멍(4)의 선단부측{소경부(15)}에는 중심전극(5)이 삽입, 고정되어 있다. 보다 상세하게는 중심전극(5)의 후단부에는 외주측을 향하여 돌출되는 돌출부(18)가 형성되어 있고, 상기 돌출부(18)가 상기 단차부(17)에 대하여 걸어맞춰진 상태에서 중심전극(5)이 고정되어 있다. 또한, 중심전극(5)은 동 또는 동합금으로 이루어지는 내층(5A)과, 니켈(Ni)을 주성분으로 하는 Ni합금으로 이루어지는 외층(5B)에 의하여 구성되어 있다. 또한, 중심전극(5)은 전체적으로 막대형상(원주형상)을 이루며 그 선단부가 절연애자(2)의 선단으로부터 돌출되어 있다. 부가하여 중심전극(5)의 선단 부분에는 귀금속 합금(예를 들면, 백금합금 등)으로 이루어지는 귀금속 팁(32)이 접합되어 있다.In addition, the center electrode 5 is inserted and fixed to the distal end side (small diameter portion 15) of the shaft hole 4. More specifically, the rear end of the center electrode 5 is formed with a protrusion 18 protruding toward the outer circumferential side, the center electrode 5 in a state that the protrusion 18 is engaged with the step 17. ) Is fixed. The center electrode 5 is composed of an inner layer 5A made of copper or copper alloy and an outer layer 5B made of Ni alloy containing nickel (Ni) as a main component. In addition, the center electrode 5 has a rod shape (circular shape) as a whole, and its tip portion protrudes from the tip of the insulator 2. In addition, a noble metal tip 32 made of a noble metal alloy (for example, a platinum alloy or the like) is joined to the tip portion of the center electrode 5.

또한, 축 구멍(4)의 후단부측{대경부(16)}에는 절연애자(2)의 후단으로부터 돌출된 상태로 단자전극(6)이 삽입, 고정되어 있다.Moreover, the terminal electrode 6 is inserted and fixed to the rear end side (large diameter part 16) of the shaft hole 4 in the state which protruded from the rear end of the insulator 2. As shown in FIG.

또한 축 구멍(4)의 중심전극(5)과 단자전극(6)의 사이에는 원주형상을 이루는 도전성의 저항체(7)가 배치되어 있다. 상기 저항체(7)는 전파 잡음을 억제하기 위하여 소정값(예를 들면, 100Ω) 이상의 저항값을 가지고 있으며, 도전성 재료나 유리분말 등으로 이루어지는 저항체 조성물이 가열접합되는 것에 의하여 형성되어 있다(또한, 저항체(7)의 조성 등에 대하여서는 후에 상세히 설명한다). 부가하여 저항체(7)의 양단부는 도전성(예를 들면, 저항값이 수백 mΩ 정도)의 유리 밀봉층(8,9)를 개재하여 중심전극(5)과 단자전극(6)에 각각 전기적으로 접속되어 있다.Further, a conductive resistor 7 having a cylindrical shape is disposed between the center electrode 5 and the terminal electrode 6 of the shaft hole 4. The resistor 7 has a resistance value equal to or greater than a predetermined value (for example, 100?) In order to suppress radio noise, and is formed by heat-bonding a resistor composition made of a conductive material, glass powder, or the like. The composition and the like of the resistor 7 will be described later in detail). In addition, both ends of the resistor 7 are electrically connected to the center electrode 5 and the terminal electrode 6 via the glass sealing layers 8 and 9 of conductivity (for example, resistance values of several hundred mΩ). It is.

부가하여 금속쉘(3)은 저탄소강 등의 금속에 의하여 통형상으로 형성되어 있으며, 그 외주면에는 스파크 플러그(1)를 연소장치(예를 들면, 내연기관이나 연료전지 개질기 등)의 부착구멍에 부착하기 위한 나사부(19)(수나사부)가 형성되어 있다. 또한, 나사부(19)의 후단측의 외주면에는 시트부(20)가 형성되고, 나사부(19) 후단의 나사목(21)에는 링형상의 개스킷(22)이 끼워져 있다. 또한 금속쉘(3)의 후단측에는 금속쉘(3)을 연소장치에 부착할 때에 렌치 등의 공구를 걸어맞주기 위한 단면 육각형의 공구 걸어맞춤부(23)가 형성됨과 아울러, 후단부에 있어서 절연애자(2)를 유지하기 위한 코킹부(24)가 형성되어 있다.In addition, the metal shell 3 is formed in a tubular shape by a metal such as low carbon steel, and on the outer circumferential surface thereof, a spark plug 1 is inserted into an attachment hole of a combustion device (for example, an internal combustion engine or a fuel cell reformer). A screw portion 19 (male screw portion) for attaching is formed. Moreover, the seat part 20 is formed in the outer peripheral surface of the rear end side of the screw part 19, and the ring-shaped gasket 22 is fitted in the screw neck 21 of the rear end of the screw part 19. As shown in FIG. In addition, at the rear end side of the metal shell 3, a tool engaging portion 23 of a hexagonal cross section for engaging a tool such as a wrench and the like when the metal shell 3 is attached to the combustion device is formed, A caulking portion 24 for holding the insulator 2 is formed.

또한, 금속쉘(3)의 내주면의 선단측에는 절연애자(2)를 걸어맞추기 위한 테이퍼형상의 단차부(25)가 형성되어 있다. 절연애자(2)는 금속쉘(3)의 후단측에서 선단측을 향하여 삽입되고, 자신의 테이퍼부(14)가 금속쉘(3)의 단차부(25)에 걸어맞춰진 상태에서, 금속쉘(3)의 후단측의 개구부를 지름방향 내측으로 코킹하는 것, 즉 상기 코킹부(24)를 형성하는 것에 의하여 금속쉘(3)에 고정되어 있다. 또한, 테이퍼부(14) 및 단차부(25)의 사이에는 링형상의 판패킹(26)이 개재되어 있다. 이것에 의하여 연소실 내의 기밀성이 유지되어 연소실 내에서 노출되는 절연애자(2)의 다리부(13)와 금속쉘(3)의 내주면의 간극으로 들어오는 연료가스가 외부로 누출되지 않도록 되어 있다.Further, a tapered stepped portion 25 for engaging the insulator 2 is formed on the tip side of the inner circumferential surface of the metal shell 3. The insulator 2 is inserted from the rear end side of the metal shell 3 toward the front end side thereof, and in a state where the taper portion 14 thereof is engaged with the stepped portion 25 of the metal shell 3, the metal shell ( The opening on the rear end side of 3) is fixed to the metal shell 3 by caulking inwardly in the radial direction, that is, by forming the caulking portion 24. In addition, a ring-shaped plate packing 26 is interposed between the tapered portion 14 and the stepped portion 25. As a result, the airtightness in the combustion chamber is maintained so that fuel gas entering the gap between the leg 13 of the insulator 2 exposed in the combustion chamber and the inner circumferential surface of the metal shell 3 does not leak to the outside.

또한 코킹에 의한 밀폐를 보다 완전한 것으로 하기 위하여, 금속쉘(3)의 후단측에 있어서는 금속쉘(3)과 절연애자(2)의 사이에 환형상의 링부재(27,28)가 개재되고, 링부재(27,28) 사이에는 탤크(29)(활석) 분말이 충전되어 있다. 즉, 금속쉘(3)은 판패킹(26), 링부재(27,28) 및 탤크(29)를 개재하여 절연애자(2)를 유지하고 있다.Moreover, in order to make the sealing by caulking more complete, in the rear end side of the metal shell 3, annular ring members 27 and 28 are interposed between the metal shell 3 and the insulator 2, and the ring Talc 29 (talc) powder is filled between the members 27 and 28. In other words, the metal shell 3 holds the insulator 2 through the plate packing 26, the ring members 27 and 28, and the talc 29.

또한, 금속쉘(3)의 선단부에는, 자신의 중간부가 구부러져서 선단부 측면이 중심전극(5)의 선단부{귀금속 팁(32)}와 대향하는 접지전극(31)이 접합되어 있다. 접지전극(31)은 Ni합금[예를 들면, 인코넬600이나 인코넬601(모두 등록상표)]에 의하여 형성된 외층(31A)과, 상기 Ni합금 보다도 열도전성이 우수한 금속인 동합금 또는 순동 등에 의하여 형성된 내층(31B)으로 구성되어 있다.Further, the middle portion of the metal shell 3 is bent so that the ground electrode 31 is joined to the front end portion of the metal shell 3 facing the tip portion (the precious metal tip 32) of the center electrode 5. The ground electrode 31 is formed of an outer layer 31A formed of Ni alloy (for example, Inconel 600 or Inconel 601 (both registered trademark)), and an inner layer formed of copper alloy or pure copper, which is a metal having better thermal conductivity than the Ni alloy. It consists of 31B.

또한 귀금속 팁(32)의 선단면과 접지전극(31)의 선단부의 사이에는 불꽃 방전 간극(33)이 형성되어 있고, 상기 불꽃 방전 간극(33)에서 대략 축선(CL1)을 따르는 방향으로 불꽃 방전이 이루어지게 되어 있다.In addition, a spark discharge gap 33 is formed between the tip end surface of the noble metal tip 32 and the tip end part of the ground electrode 31, and the spark discharge discharges in the direction along the axis CL1 substantially in the spark discharge gap 33. This is to be done.

이어서, 저항체(7)에 대하여 상세히 설명한다. 저항체(7)는 상기한 바와 같이 도전성 재료 및 유리분말을 함유한 저항체 조성물이 가열접합되는 것에 의하여 형성된 것이며 도전성 재료와 유리를 함유하고 있다. 저항체(7)는 도 2{도 2는 저항체(7)의 확대 단면 모식도이다}에 나타낸 바와 같이, 가열 후의 유리분말 중 그다지 용융되지 않고 존재하는 골재유리(41)와, 이 골재유리(41)를 덮도록 해서 존재하는 용융유리(42)(도 2 중 점을 찍어 나타낸 부위)를 구비하고 있다. 또, 용융유리(42)는 유리분말 중 가열에 의하여 거의 용융된 것에 대하여, 도전성 재료로서의 카본블랙이나 세라믹스입자[예를 들면, 산화지르코늄(ZrO₂) 입자나 산화티탄(TiO₂) 입자 등]가 용융되거나 또한, 세라믹 입자나 유리의 표면에 카본블랙이 부착된 상태로 되어 있다.Next, the resistor 7 will be described in detail. The resistor 7 is formed by heat-bonding a resistor composition containing a conductive material and a glass powder as described above, and contains a conductive material and glass. As shown in FIG. 2 (FIG. 2 is an enlarged cross-sectional schematic diagram of the resistor 7), the aggregate 7 is present in the glass powder after heating without melting, and the aggregate glass 41 is present. It is provided with the molten glass 42 (portion which showed the point in FIG. 2) which exists so that it may cover. The molten glass 42 is almost melted by heating in a glass powder, and carbon black or ceramic particles (for example, zirconium oxide (ZrO ₂ ) particles, titanium oxide (TiO ₂ ) particles, etc.) as conductive materials are used. Is melted or carbon black adheres to the surface of ceramic particles or glass.

또한, 중심전극(5)과 단자전극(6)의 사이에 있어서는 카본블랙을 함유하는 용융유리(42)를 타고 전류가 흐르게 되는데, 저항체(7)를 단면으로 나타냈을 때에 골재유리(41)의 존재에 의하여 용융유리(42)가 그물망 형상으로 세세하게 나뉜 상태로 되어 있다. 또, 용융유리(42) 중에 있어서는 유리 성분이나 세라믹 입자의 존재에 의하여 카본블랙으로 이루어지는 도전 경로가 세세하게 나뉘어 있다. 즉, 저항체(7)에 있어서의 도전 경로는 골재유리(41)나 세라믹 입자 등의 존재에 의하여 매우 세세하게 분기된 상태로 되어 있다.In addition, an electric current flows between the central electrode 5 and the terminal electrode 6 through the molten glass 42 containing carbon black. When the resistor 7 is shown in cross section, the aggregate glass 41 By the presence, the molten glass 42 is divided | segmented into the mesh shape finely. Moreover, in the molten glass 42, the electrically conductive path | route which consists of carbon black is minutely divided by the presence of a glass component or ceramic particle. That is, the electrically conductive path | route in the resistor 7 is in the state branched very finely by presence of the aggregate glass 41, ceramic particles, etc.

또한 본 실시형태에 있어서 상기 저항체(7)는 산화붕소(B₂O₃)를 17.8질량% 이상 44.8질량% 이하(보다 바람직하게는 20.4질량% 이상 44.8질량% 이하), 산화리튬(Li₂O)을 1.2질량% 이상 6.3질량% 이하(보다 바람직하게는 2.5질량% 이상 6.3질량% 이하), 산화바륨(BaO)을 3.5질량% 이상 19.9질량% 이하(보다 바람직하게는 3.5질량% 이상 14.6질량% 이하) 함유하고 있고, 또, 잔부(殘部)가 이산화규소(SiO₂)로 되어 있다. 또한, 골재유리(41)는 SiO₂를 비교적 많이 함유하고 있고, 용융유리(42)는 B₂O₃를 비교적 많이 함유하고 있다. 따라서, 골재유리(41)나 용융유리(42) 중 일방만이 과도하게 많아지는 것을 방지할 수 있도록 SiO₂의 함유량을 15.0질량% 이상으로 하는 것이 바람직하다.In the present embodiment, the resistor 7 contains boron oxide (B ₂ O ₃ ) of 17.8% by mass or more and 44.8% by mass or less (more preferably 20.4% by mass or more and 44.8% by mass or less) and lithium oxide (Li ₂ O). ) 1.2 mass% or more and 6.3 mass% or less (more preferably 2.5 mass% or more and 6.3 mass% or less) and barium oxide (BaO) 3.5 mass% or more and 19.9 mass% or less (more preferably, 3.5 mass% or more and 14.6 mass or less) % Or less), and the remainder is silicon dioxide (SiO ₂ ). The aggregate glass 41 contains a relatively large amount of SiO ₂ , and the molten glass 42 contains a relatively large amount of B ₂ O ₃ . Therefore, it is preferable that the content of SiO ₂ to prevent only one of the aggregate of glass 41 or the molten glass 42 to be excessively increased to more than 15.0% by weight.

부가하여 Li₂O 및 BaO의 합계량에 대한 B₂O₃의 질량비[B₂O₃/(Li₂O＋BaO)]가 1.43 이상으로 되어 있음과 아울러, BaO에 대한 Li₂O의 질량비(Li₂O/BaO)가 0.22 이상(보다 바람직하게는 0.25 이상)으로 되어 있다.In addition the mass ratio of B ₂ O ₃ to the total amount of Li ₂ O, and BaO [B ₂ O ₃ / (Li ₂ O + BaO)] is 1.43 or higher in that the addition, Li ₂ O for BaO weight ratio (Li ₂ O of / BaO) is 0.22 or more (more preferably 0.25 or more).

또, 저항체(7) 중에 있어서의 유리의 질량 비율이 70질량% 이상으로 되어 있다.Moreover, the mass ratio of the glass in the resistor 7 is set to 70 mass% or more.

또한 본 실시형태에 있어서는, 스파크 플러그(1)의 소형화{소경화(小徑化)}가 도모되어 있으며, 상기 나사부(19)의 나사지름이 비교적 소경(예를 들면, M12나 M10 이하)으로 이루어짐과 아울러, 축 구멍(4)의 소경화가 도모되어 있다. 따라서, 본 실시형태에서는 축 구멍(4) 내에 배치되는 저항체(7)도 소경으로 되어 그 외경(外徑)이 2.9㎜ 이하로 되어 있다.In addition, in this embodiment, miniaturization (small hardening) of the spark plug 1 is aimed at, and the screw diameter of the said screw part 19 is comparatively small diameter (for example, M12 or M10 or less). In addition, the hardening of the shaft hole 4 is aimed at. Therefore, in this embodiment, the resistor 7 arrange | positioned in the axial hole 4 also becomes small diameter, and the outer diameter is 2.9 mm or less.

이어서, 상기와 같이 구성되어 이루어지는 스파크 플러그(1)의 제조방법에 대하여 설명한다.Next, the manufacturing method of the spark plug 1 comprised as mentioned above is demonstrated.

우선, 금속쉘(3)을 미리 가공해 둔다. 즉, 원주형상의 금속 소재(예를 들면 S17C나 S25C의 철계 소재나 스테인리스 소재)에 냉간 단조 가공에 의하여 관통구멍을 형성함과 아울러 개형(槪形)을 제조한다. 그 후, 절삭가공을 실시하는 것에 의하여 외형을 정돈함으로써 금속쉘 중간체를 얻는다.First, the metal shell 3 is processed beforehand. That is, through-holes are formed in a columnar metal material (for example, iron-based material or stainless steel material of S17C or S25C) by cold forging, and an open shape is produced. Then, the metal shell intermediate is obtained by trimming the external shape by performing cutting.

계속해서, 금속쉘 중간체의 선단면에 Ni합금 등으로 이루어지는 접지전극(31)이 저항용접된다. 상기 용접에 있어서는 소위 「웰딩 드루프」가 발생하므로 이 「웰딩 드루프」를 제거한 후, 금속쉘 중간체의 소정 부위에 나사부(19)가 전조에 의하여 형성된다. 이것에 의하여 접지전극(31)이 용접된 금속쉘(3)이 얻어진다. 이어서, 접지전극(31)이 용접된 금속쉘(3)에 아연 도금 혹은 니켈 도금이 실시된다. 또한, 내식성 향상을 도모할 수 있도록 그 표면에 크롬산염 처리를 더 실시하는 것으로 하여도 좋다.Subsequently, resistance welding is performed on the ground electrode 31 made of Ni alloy or the like on the front end surface of the metal shell intermediate. In the welding, a so-called "welding droop" is generated, so that the "welding droop" is removed, and then the threaded portion 19 is formed by rolling on a predetermined portion of the metal shell intermediate. As a result, the metal shell 3 to which the ground electrode 31 is welded is obtained. Subsequently, zinc plating or nickel plating is performed on the metal shell 3 to which the ground electrode 31 is welded. In addition, chromate treatment may be further applied to the surface thereof to improve the corrosion resistance.

한편, 상기 금속쉘(3)과는 별도로 절연애자(2)를 성형 가공해 둔다. 예를 들면, 알루미나를 주체로 하고 바인더 등을 함유한 원료분말을 이용하여 성형용 소지(素地) 조립물(造粒物)을 조제하고, 이것을 이용하여 러버프레스 성형을 실시함으로써 통형상의 성형체가 얻어진다. 그리고, 얻어진 성형체에 대해서 연삭가공이 실시되는 것에 의하여 정형됨과 아울러, 정형된 것이 소성로에 투입되어 소성되는 것에 의하여 절연애자(2)가 얻어진다.On the other hand, the insulator 2 is molded separately from the metal shell 3. For example, by using a raw material powder containing alumina as a main agent, a granulated body for molding is prepared, and rubber press molding is used to form a cylindrical molded product. Obtained. In addition, the insulating insulator 2 is obtained by shaping by molding the obtained molded body, and by injecting the shaped mold into a firing furnace.

또한, 상기 금속쉘(3), 절연애자(2)와는 별도로 중심전극(5)을 제조하여 둔다. 즉, 중앙부에 방열성 향상을 도모하기 위하여 동합금 등을 배치한 Ni합금을 단조 가공하여 중심전극(5)을 제작한다. 이어서, 중심전극(5)의 선단면에 대해서 레이저 용접 등에 의하여 귀금속 팁(32)이 접합된다.In addition, the center electrode 5 is manufactured separately from the metal shell 3 and the insulator 2. In other words, in order to improve heat dissipation in the center portion, a Ni alloy having copper alloy or the like is forged to produce a center electrode 5. Subsequently, the precious metal tip 32 is joined to the tip end surface of the center electrode 5 by laser welding or the like.

또한 저항체(7)를 형성하기 위한 분말형상의 저항체 조성물을 조제해 둔다. 보다 상세하게는 우선 카본블랙과 세라믹스입자와 소정의 바인더를 각각 배합하고 물을 매체로 해서 혼합한다. 그리고, 혼합하여 얻어진 슬러리를 건조시키고, 이것에 상기한 B₂O₃나 Li₂O 등을 함유하여 이루어지는 유리분말을 혼합 교반함으로써 저항체 조성물이 얻어진다.In addition, a powder-like resistor composition for forming the resistor 7 is prepared. More specifically, first, carbon black, ceramic particles, and a predetermined binder are respectively blended, and water is mixed as a medium. Then, the mixture was dried and the resulting slurry is a resistor composition obtained by mixing with stirring the glass powder comprising the above-described B ₂ O ₃ or Li ₂ O, etc. thereto.

이어서, 상기와 같이 해서 얻어진 절연애자(2) 및 중심전극(5)과 저항체(7)와 단자전극(6)이 유리 밀봉층(8,9)에 의하여 밀봉상태로 고정된다. 보다 상세하게는 우선 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 금속제이며 통형상을 이루는 지지통(61)의 선단면에 의하여 절연애자(2)를 지지하면서, 축 구멍(4)의 소경부(15)에 중심전극(5)을 삽입한다. 이때, 중심전극(5)의 돌출부(18)가 축 구멍(4)의 단차부(17)에 대하여 걸어맞춰진다.Subsequently, the insulator 2, the center electrode 5, the resistor 7, and the terminal electrode 6 obtained as described above are fixed in a sealed state by the glass sealing layers 8, 9. More specifically, first, as shown in Fig. 3 (a), the small diameter portion 15 of the shaft hole 4 is supported while supporting the insulator 2 by the front end surface of the support cylinder 61 made of metal and having a tubular shape. Into the center electrode 5 is inserted. At this time, the protrusion 18 of the center electrode 5 is engaged with the step 17 of the shaft hole 4.

이어서, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 일반적으로 붕규산 유리와 금속 분말이 혼합되어 조제된 도전성 유리분말(51)을 축 구멍(4) 내에 충전하고, 충전된 도전성 유리분말(51)을 예비 압축한다. 이어서, 상기 저항체 조성물(52)을 축 구멍(4)에 충전하여 같은 방법으로 예비 압축을 하고, 또한 도전성 유리분말(53)을 충전하여 같은 방법으로 예비 압축을 실시한다. 그리고, 단자전극(6)을 축 구멍(4) 내로 중심전극(5)의 반대측에서 압압(押壓)한 상태에서, 소성로 내에 있어서 유리 연화점 이상의 소정 목표온도(예를 들면, 900℃)로 가열한다.Subsequently, as shown in Fig. 3 (b), the conductive glass powder 51, in which borosilicate glass and the metal powder are generally mixed, is filled into the shaft hole 4, and the filled conductive glass powder 51 is preliminary. Compress. Subsequently, the resistor composition 52 is filled in the shaft hole 4 to be preliminarily compressed in the same manner, and the conductive glass powder 53 is filled in the preliminary compression. Then, in the state where the terminal electrode 6 is pressed into the shaft hole 4 from the opposite side of the center electrode 5, the terminal electrode 6 is heated to a predetermined target temperature (for example, 900 ° C.) or higher in the firing furnace. do.

또한, 본 실시형태에서는 단자전극(6)에 의하여 저항체 조성물(52) 등이 압축된 상태인 절연애자(2)는, 도시하지 않은 반송수단에 의하여 1개씩 소성로 안으로 반입되고, 소정의 시간에 걸쳐서 가열됨과 아울러 상기 반송수단에 의하여 1개씩 소성로 밖으로 반출된다. 따라서, 복수의 절연애자(2)를 케이스 내에 조밀하게 나열한 상태에서 소성로 내에서 가열하고, 가열 후 절연애자(2)를 소성로에서 케이스째로 반출하는 경우에 비하여 절연애자(2)나 이것에 충전된 저항체 조성물(52)이 급속히 가열됨과 아울러 급속하게 냉각되게 된다. 따라서, 실제 가열온도는 목표온도에 대하여 약간 벗어난 것(예를 들면, 목표온도에 대하여 ±30℃정도의 범위에서 벗어난 온도)으로 되기 쉽게 되어 있다.In addition, in this embodiment, the insulator 2 in the state where the resistor composition 52 etc. were compressed by the terminal electrode 6 is carried in one by one by the conveying means which is not shown in the baking furnace, and over predetermined time. In addition to being heated, the conveying means is taken out of the kiln one by one. Therefore, the insulation insulator 2 or the same is charged in the firing furnace in a state where the plurality of insulation insulators 2 are densely arranged in the case, and the insulation insulator 2 is carried out from the firing furnace to the case after heating. The resistor composition 52 is rapidly heated and rapidly cooled. Therefore, the actual heating temperature tends to be slightly out of the target temperature (for example, a temperature out of a range of about ± 30 ° C to the target temperature).

가열에 의하여, 도 3(c)에 나타낸 바와 같이, 적층상태에 있는 저항체 조성물(52) 및 도전성 유리분말(51,53)이 가열?압축되어 저항체(7) 및 유리 밀봉층(8,9)이 되고, 상기 유리 밀봉층(8,9)에 의하여 절연애자(2)에 대해서 중심전극(5), 단자전극(6) 및 저항체(7)가 밀봉상태로 고정되게 된다. 또한, 소성로 내에 있어서의 가열시에 절연애자(2)의 후단측 몸통부(10)의 표면에 유약층을 동시에 소성하는 것으로 하여도 좋으며, 사전에 유약층을 형성하는 것으로 하여도 좋다.By heating, as shown in FIG.3 (c), the resistor composition 52 and electroconductive glass powder 51 and 53 which are laminated | stacked are heated and compressed, and the resistor 7 and the glass sealing layer 8 and 9 are heated and compressed. By the glass sealing layers 8 and 9, the center electrode 5, the terminal electrode 6, and the resistor 7 are fixed to the insulator 2 in a sealed state. The glaze layer may be simultaneously fired on the surface of the rear end side body portion 10 of the insulator 2 during heating in the firing furnace, or may be formed in advance.

그 후, 상기와 같이 각각 작성된 중심전극(5)이나 저항체(7) 등을 구비하는 절연애자(2)와 접지전극(31)을 구비하는 금속쉘(3)이 고정된다. 보다 상세하게는 비교적 얇은 두께로 형성된 금속쉘(3)의 후단측의 개구부를 지름방향 내측으로 코킹하는 것, 즉 상기 코킹부(24)를 형성하는 것에 의하여 절연애자(2)와 금속쉘(3)이 고정된다.Thereafter, the insulator 2 including the center electrode 5, the resistor 7, and the like, respectively prepared as described above, and the metal shell 3 including the ground electrode 31 are fixed. More specifically, the insulator 2 and the metal shell 3 are formed by caulking the opening at the rear end side of the metal shell 3 formed to a relatively thin thickness in the radially inward direction, that is, by forming the caulking portion 24. ) Is fixed.

그리고 마지막으로 접지전극(31)을 굴곡시킴과 아울러, 귀금속 팁(32)과 접지전극(31)의 사이에 형성된 불꽃 방전 간극(33)의 크기를 조정하는 가공이 실시되는 것에 의하여 상기한 스파크 플러그(1)가 얻어진다.Finally, the spark plug described above is formed by bending the ground electrode 31 and adjusting the size of the spark discharge gap 33 formed between the precious metal tip 32 and the ground electrode 31. (1) is obtained.

이상 상기한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면 저항체(7)에 있어서의 B₂O₃의 함유량이 17.8질량% 이상으로 되어 있기 때문에, 가열온도가 약간 저온이었을 때에도 유리를 충분하게 용융시킬 수 있다. 그 결과, 중심전극(5) 및 단자전극(6) 사이를 잇는 용융유리(42)의 경로, 나아가서는 용융유리(42) 중의 도전 경로를 다수 형성할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, since the content of B ₂ O ₃ in the resistor 7 is 17.8% by mass or more, the glass can be sufficiently melted even when the heating temperature is slightly low. As a result, a plurality of paths of the molten glass 42 connecting the center electrode 5 and the terminal electrode 6, and moreover, a plurality of conductive paths in the molten glass 42 can be formed.

또, B₂O₃의 함유량이 44.8질량% 이하로 됨과 아울러, Li₂O의 함유량이 6.3질량% 이하, BaO의 함유량이 19.9질량% 이하로 되어 있다. 따라서, 가열온도가 약간 높은 경우이더라도 유리가 과도하게 용융되는 것을 억제할 수 있으며, 저항체(7)의 밀도의 향상이나 카본블랙의 집중 방지를 도모할 수 있다. 그 결과, 저항체(7)의 산화를 억제할 수 있음과 아울러, 도전 경로를 다수 형성할 수 있고 부하 수명 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, when the content of B ₂ O ₃ as soon as more than 44.8% by weight In addition, the content of the content of Li ₂ O 6.3% by mass or less, BaO is less than 19.9 mass%. Therefore, even when the heating temperature is slightly higher, the glass can be prevented from being excessively melted, and the density of the resistor 7 can be improved and the concentration of carbon black can be prevented. As a result, the oxidation of the resistor 7 can be suppressed, a large number of conductive paths can be formed, and the load life performance can be improved.

한편, 유리의 용융을 촉진하는 Li₂O나 BaO에 대해서는 Li₂O가 1.2질량% 이상으로 됨과 아울러 BaO가 3.5질량% 이상으로 되어 있다. 따라서, 가열온도가 약간 낮은 경우이더라도, 유리를 충분하게 용융시킬 수 있고 용융유리(42)의 경로를 다수 형성할 수 있다.On the other hand, as soon as Li ₂ O, or BaO is more than 1.2% by weight Li ₂ O as well as for the BaO is less than 3.5% by mass to promote the melting of the glass. Therefore, even when the heating temperature is slightly low, the glass can be sufficiently melted and many paths of the molten glass 42 can be formed.

또한, 본 실시형태에서는 BaO에 대한 Li₂O의 질량비(Li₂O/BaO)가 0.22 이상으로 되어 있다. 즉, Li₂O의 함유량이 충분히 큰 것으로 되어 있어 분상(分相)을 촉진하는 기능이 보다 강한 Li₂O가 적극적으로 작용하도록 구성되어 있다. 따라서, 폭넓은 가열온도에 있어서, 골재유리(41)를 세세하게 분산시킬 수 있고, 나아가서는 용융유리(42)(도전 경로)를 세세하게 분기시킬 수 있다.Further, in this embodiment, the mass ratio of Li ₂ O for BaO (Li ₂ O / BaO) is less than 0.22. That is, there is a stronger Li ₂ O functions to promote phase separation (分相) there is the content of Li ₂ O is to be large enough is configured to function as actively. Therefore, the aggregate glass 41 can be disperse | distributed finely in wide heating temperature, and also the molten glass 42 (conductive path) can be finely branched.

아울러서, Li₂O 및 BaO의 합계량에 대한 B₂O₃의 질량비[B₂O₃/(Li₂O＋BaO)]가 1.43 이상으로 되어 있어서, 유리의 용융을 쉽게 하는 작용을 가지는 Li₂O 및 BaO에 비하여 B₂O₃의 함유량이 충분히 큰 것으로 되어 있다. 따라서, 가열온도가 약간 높은 경우이더라도 유리가 과도하게 용융되는 사태를 억제할 수 있고 저항체(7)에 있어서의 밀도의 저하 등을 한층 더 확실하게 방지할 수 있다.In addition, the mass ratio [B ₂ O ₃ / (Li ₂ O + BaO)] of B ₂ O ₃ to the total amount of Li ₂ O and BaO is 1.43 or more, and Li ₂ O and BaO having an effect of facilitating melting of glass. In comparison with the above, the B ₂ O ₃ content is sufficiently large. Therefore, even when the heating temperature is slightly high, the situation in which the glass is excessively melted can be suppressed, and the drop in density in the resistor 7 can be prevented even more reliably.

이상과 같이, 본 실시형태에 의하면 각 물질의 함유량을 상기한 범위로 함으로써, 폭넓은 가열온도에 있어서 도전 경로를 다수 형성하는 것이나 저항체(7)의 밀도를 향상시키는 작용이 효과적으로 발휘되게 된다. 그 결과, 가열온도에 다소의 편차가 있는 조건에서 저항체(7)가 가열 형성된 경우이더라도 스파크 플러그(1)에 있어서 우수한 부하 수명 성능을 실현할 수 있다.As mentioned above, according to this embodiment, by making content of each substance into the said range, the effect | action which forms many electrically conductive path | routes at the wide heating temperature, and improves the density of the resistor 7 is exhibited effectively. As a result, even in the case where the resistor 7 is heated and formed under a condition in which the heating temperature is slightly varied, excellent load life performance can be realized in the spark plug 1.

이어서, 상기 실시형태에 의하여 발휘되는 작용 효과를 확인할 수 있도록, 저항체 중에 있어서의 유리의 질량 비율을 70%, 80%, 또는 90%로 함과 아울러, B₂O₃나 Li₂O 등의 함유량이나 BaO에 대한 Li₂O의 질량비 등을 여러 가지로 변경하면서, 가열온도를 870℃, 900℃ 또는 930℃로 해서 저항체를 가열 형성한 스파크 플러그의 샘플을 복수 제작하고 각 샘플에 대하여 부하 수명 성능 평가시험을 실시하였다. 부하 수명 성능 평가시험의 개요는 다음과 같다. 즉, 각 샘플을 자동차용 트랜지스터 점화장치에 부착하고, 350℃의 온도 조건하에 있어서 20㎸의 방전전압으로 매분 3600회 방전시켜서, 상온에서의 저항값이 100㏀ 이상이 된 시간(수명시간)을 측정하였다. 그리고, 수명시간에 따라 각 샘플을 10단계의 점수로 구분하여 각 샘플의 부하 수명 성능을 평가하였다. 이때, 상기 점수는 150시간 미만인 샘플에 대하여 「1」로 하고, 수명시간이 150시간 이상 200시간 미만인 샘플에 대하여는 「2」로 하였다. 이후, 수명시간이 50시간 늘어날 때마다 점수를 1점씩 증가시켜서(예를 들면, 수명시간이 300시간 이상 350시간 미만인 샘플의 점수는 「5」가 된다), 수명시간이 550시간을 넘은 샘플의 점수를 「10」으로 하였다. 또한, 각 샘플 모두 기본적으로는 저항체의 외경(外徑)을 2.9㎜로 해서 상기 시험을 실시하였지만, 저항체 중에 있어서의 유리의 질량 비율을 80%로 한 샘플 중 소정의 샘플에 대하여서는 저항체의 외경을 3.5㎜로 한 것에 대하여서도 상기 시험을 실시하였다. 표 1에 저항체 중에 있어서의 유리의 질량 비율을 70%로 한 샘플의 시험결과를 나타내고, 표 2에 저항체 중에 있어서의 유리의 질량 비율을 80%로 한 샘플의 시험결과를 나타내고, 표 3에 저항체 중에 있어서의 유리의 질량 비율을 90%로 한 샘플의 시험결과를 나타낸다. 또한, 각 샘플 모두 B₂O₃ 등 이외의 잔부를 SiO₂로 하여 유리를 구성하였다.Subsequently, the mass ratio of the glass in the resistor is set to 70%, 80%, or 90%, and the content of B ₂ O ₃ , Li ₂ O, etc., so as to confirm the effect produced by the above embodiment. Or varying the mass ratio of Li ₂ O to BaO, etc. in various manners, a plurality of samples of spark plugs formed by heating the resistor at a heating temperature of 870 ° C., 900 ° C. or 930 ° C. were produced. Evaluation test was carried out. The outline of the load life performance evaluation test is as follows. That is, each sample is attached to an automotive transistor ignition apparatus and discharged 3600 times per minute at a discharge voltage of 20 mA under a temperature condition of 350 ° C., so that the time (life time) at which the resistance value at room temperature becomes 100 kV or more. Measured. The load life performance of each sample was evaluated by dividing each sample into scores of 10 levels according to the life time. At this time, the said score was made into "1" for the sample which is less than 150 hours, and made into "2" for the sample whose lifetime time is 150 hours or more and less than 200 hours. Thereafter, the score is increased by one point every 50 hours of life time (for example, the score of the sample having a life time of 300 hours or more and less than 350 hours becomes "5"). The score was set to "10". In each sample, the test was carried out with the outer diameter of the resistor being basically 2.9 mm, but for the predetermined sample among the samples having the mass ratio of glass in the resistor of 80%, the outer diameter of the resistor was The test was also performed with respect to having made 3.5 mm. Table 1 shows the test results of the samples with the mass ratio of glass in the resistor as 70%, Table 2 shows the test results of the sample with the mass ratio of glass in the resistor as 80% and Table 3 shows the resistors. The test result of the sample which made 90% the mass ratio of glass in the inside is shown. In addition, all the remainder of each sample, except such as B ₂ O ₃ to SiO ₂ was constructed of glass.

No.

No.

함유량(질량%)Content (mass%) 질량비Mass ratio 평가(점수)Evaluation (score) B₂O₃ B ₂ O ₃ Li₂OLi ₂ O BaOBaO SiO₂ SiO ₂ Li₂O/BaOLi ₂ O / BaO B₂0₃/(Li₂O+BaO)B ₂ 0 ₃ / (Li ₂ O + BaO) 저항체 외경:2.9㎜Resistance outer diameter: 2.9 mm 870℃870 ℃ 900℃900 ℃ 930℃930 ℃ 1One 7.27.2 3.13.1 16.016.0 43.843.8 0.190.19 0.380.38 1One 22 66 22 45.045.0 1.51.5 7.87.8 15.715.7 0.200.20 4.834.83 22 22 22 33 26.926.9 0.60.6 14.814.8 27.827.8 0.040.04 1.751.75 22 1One 1One 44 29.729.7 6.76.7 8.68.6 25.025.0 0.780.78 1.941.94 1One 1One 1One 55 36.136.1 5.25.2 1.81.8 27.027.0 2.962.96 5.205.20 1One 1One 1One 66 18.318.3 1.31.3 26.826.8 23.623.6 0.050.05 0.650.65 22 1One 1One 77 23.323.3 2.32.3 11.811.8 32.632.6 0.200.20 1.651.65 55 55 55 88 23.723.7 2.72.7 15.315.3 28.328.3 0.170.17 1.321.32 88 88 55 99 20.920.9 2.12.1 15.315.3 31.731.7 0.140.14 1.201.20 88 88 55 1010 23.923.9 1.11.1 24.424.4 20.720.7 0.040.04 0.940.94 88 55 55 1111 20.320.3 2.82.8 11.911.9 35.035.0 0.240.24 1.381.38 55 55 44 1212 17.817.8 1.91.9 8.88.8 41.641.6 0.220.22 1.671.67 77 77 77 1313 17.817.8 2.02.0 9.39.3 40.940.9 0.220.22 1.571.57 77 77 77 1414 28.928.9 1.21.2 5.45.4 34.534.5 0.220.22 4.394.39 77 88 88 1515 24.924.9 3.43.4 14.114.1 27.727.7 0.240.24 1.431.43 99 99 99 1616 27.427.4 3.63.6 15.515.5 23.523.5 0.240.24 1.431.43 77 88 88 1717 22.222.2 2.02.0 8.28.2 37.737.7 0.240.24 2.192.19 88 77 77 1818 27.427.4 3.63.6 14.614.6 24.424.4 0.250.25 1.501.50 1010 1010 1010 1919 28.928.9 2.02.0 5.45.4 33.733.7 0.360.36 3.933.93 88 88 99 2020 34.934.9 2.72.7 11.011.0 21.421.4 0.250.25 2.542.54 1010 1010 1010 2121 30.530.5 4.94.9 8.48.4 26.326.3 0.580.58 2.292.29 1010 1010 1010 2222 23.823.8 3.73.7 3.53.5 39.039.0 1.061.06 3.303.30 1010 1010 1010 2323 23.723.7 2.7 2.7 10.410.4 33.233.2 0.260.26 1.811.81 1010 1010 1010 2424 24.224.2 3.0 3.0 9.09.0 33.733.7 0.330.33 2.012.01 1010 1010 1010 2525 24.624.6 3.43.4 7.57.5 34.434.4 0.460.46 2.262.26 1010 1010 1010 2626 26.326.3 3.23.2 8.38.3 32.332.3 0.390.39 2.292.29 1010 1010 1010 2727 20.420.4 3.23.2 8.38.3 38.038.0 0.390.39 1.771.77 1010 1010 1010 2828 22.022.0 3.23.2 11.311.3 33.533.5 0.280.28 1.521.52 1010 1010 1010 2929 26.626.6 4.34.3 8.38.3 30.830.8 0.51 0.51 2.11 2.11 1010 1010 1010 3030 27.727.7 2.52.5 9.79.7 30.130.1 0.260.26 2.282.28 1010 1010 1010

No.
No.
함유량(질량%)Content (mass%) 질량비Mass ratio 평가(점수)Evaluation (score) B₂O₃
B ₂ O ₃
Li₂O
Li ₂ O
BaO
BaO
SiO₂
SiO ₂
Li₂O/BaO
Li ₂ O / BaO
B₂0₃/(Li₂O+BaO)B ₂ 0 ₃ / (Li ₂ O + BaO) 저항체 외경:2.9㎜
Resistance outer diameter: 2.9 mm
저항체 외경:3.5㎜Resistance outer diameter: 3.5 mm 870℃870 ℃ 900℃900 ℃ 930℃930 ℃ 870℃870 ℃ 900℃900 ℃ 930℃930 ℃ 3131 8.28.2 3.53.5 18.218.2 50.050.0 0.190.19 0.380.38 1One 22 66 33 55 77 3232 51.451.4 1.81.8 8.98.9 17.917.9 0.200.20 4.834.83 22 22 22 44 33 33 3333 30.730.7 0.60.6 16.916.9 31.831.8 0.040.04 1.751.75 22 1One 1One 44 22 22 3434 33.933.9 7.77.7 9.89.8 28.628.6 0.780.78 1.941.94 1One 1One 1One 33 33 33 3535 41.241.2 5.95.9 2.02.0 30.930.9 2.962.96 5.205.20 1One 1One 1One 33 33 33 3636 20.920.9 1.51.5 30.630.6 27.027.0 0.050.05 0.650.65 22 1One 1One 44 33 33 3737 26.626.6 2.62.6 13.513.5 37.237.2 0.200.20 1.651.65 55 55 55 66 66 66 3838 27.127.1 3.03.0 17.517.5 32.332.3 0.170.17 1.321.32 88 88 55 -- -- -- 3939 23.823.8 2.42.4 17.517.5 36.236.2 0.140.14 1.201.20 88 88 55 -- -- -- 4040 27.427.4 1.21.2 27.827.8 23.623.6 0.040.04 0.940.94 88 55 55 -- -- -- 4141 23.223.2 3.23.2 13.613.6 40.040.0 0.240.24 1.381.38 55 55 44 66 66 55 4242 20.320.3 2.22.2 10.010.0 47.547.5 0.220.22 1.671.67 77 77 77 -- -- -- 4343 20.320.3 2.32.3 10.610.6 46.746.7 0.220.22 1.571.57 77 77 77 -- -- -- 4444 33.033.0 1.41.4 6.26.2 39.439.4 0.220.22 4.394.39 77 77 88 -- -- -- 4545 28.528.5 3.83.8 16.116.1 31.631.6 0.240.24 1.431.43 99 88 77 -- -- -- 4646 31.331.3 4.24.2 17.717.7 26.926.9 0.240.24 1.431.43 77 77 77 -- -- -- 4747 25.425.4 2.22.2 9.49.4 43.043.0 0.240.24 2.192.19 88 77 77 -- -- -- 4848 31.331.3 4.24.2 16.716.7 27.827.8 0.250.25 1.501.50 88 88 99 -- -- -- 4949 33.0 33.0 2.22.2 6.26.2 38.638.6 0.360.36 3.933.93 88 88 88 -- -- -- 5050 39.839.8 3.13.1 12.612.6 24.524.5 0.250.25 2.542.54 1010 1010 1010 -- -- -- 5151 34.834.8 5.65.6 9.69.6 30.030.0 0.580.58 2.292.29 1010 1010 1010 -- -- -- 5252 27.227.2 4.24.2 4.04.0 44.644.6 1.061.06 3.303.30 1010 1010 1010 -- -- -- 5353 27.127.1 3.03.0 11.911.9 37.937.9 0.260.26 1.811.81 1010 1010 1010 1010 1010 1010 5454 27.727.7 3.43.4 10.310.3 38.638.6 0.330.33 2.012.01 1010 1010 1010 1010 1010 1010 5555 28.228.2 3.93.9 8.68.6 39.439.4 0.460.46 2.262.26 1010 1010 1010 1010 1010 1010 5656 30.030.0 3.73.7 9.49.4 36.936.9 0.390.39 2.292.29 1010 1010 1010 1010 1010 1010 5757 23.423.4 3.73.7 9.59.5 43.443.4 0.390.39 1.771.77 1010 1010 1010 1010 1010 1010 5858 25.125.1 3.63.6 13.013.0 38.338.3 0.280.28 1.521.52 1010 1010 1010 1010 1010 1010 5959 30.430.4 4.94.9 9.59.5 35.235.2 0.510.51 2.112.11 1010 1010 1010 1010 1010 1010 6060 31.731.7 2.92.9 11.011.0 34.434.4 0.260.26 2.282.28 1010 1010 1010 1010 1010 1010

No.

No.

함유량(질량%)Content (mass%) 질량비Mass ratio 평가(점수)Evaluation (score) B₂O₃
B ₂ O ₃
Li₂O
Li ₂ O
BaO
BaO
SiO₂
SiO ₂
Li₂O/BaO
Li ₂ O / BaO
B₂0₃/(Li₂O+BaO)B ₂ 0 ₃ / (Li ₂ O + BaO) 저항체 외경:2.9㎜Resistance outer diameter: 2.9 mm 870℃870 ℃ 900℃900 ℃ 930℃930 ℃ 6161 9.39.3 4.04.0 20.520.5 56.356.3 0.190.19 0.380.38 1One 22 66 6262 57.957.9 2.02.0 10.010.0 20.220.2 0.200.20 4.834.83 22 22 22 6363 34.634.6 0.70.7 19.019.0 35.735.7 0.040.04 1.751.75 22 1One 1One 6464 38.238.2 8.68.6 11.111.1 32.132.1 0.780.78 1.941.94 1One 1One 1One 6565 46.446.4 6.76.7 2.32.3 34.734.7 2.962.96 5.205.20 1One 1One 1One 6666 23.523.5 1.71.7 34.534.5 30.330.3 0.050.05 0.650.65 22 1One 1One 6767 30.030.0 3.03.0 15.215.2 41.941.9 0.200.20 1.651.65 55 55 55 6868 30.530.5 3.43.4 19.719.7 36.436.4 0.170.17 1.321.32 88 88 55 6969 26.826.8 2.72.7 19.719.7 40.840.8 0.140.14 1.201.20 88 88 55 7070 30.830.8 1.41.4 31.331.3 26.626.6 0.040.04 0.940.94 88 55 55 7171 26.126.1 3.63.6 15.315.3 45.045.0 0.240.24 1.381.38 55 55 44 7272 22.922.9 2.42.4 11.311.3 53.553.5 0.220.22 1.671.67 77 77 77 7373 22.922.9 2.62.6 12.012.0 52.652.6 0.220.22 1.571.57 99 99 99 7474 37.237.2 1.51.5 6.96.9 44.444.4 0.220.22 4.394.39 77 88 88 7575 32.032.0 4.34.3 18.118.1 35.635.6 0.240.24 1.431.43 88 88 77 7676 35.235.2 4.74.7 19.919.9 30.230.2 0.240.24 1.431.43 77 77 77 7777 28.528.5 2.52.5 10.510.5 48.448.4 0.240.24 2.192.19 99 99 1010 7878 35.235.2 4.74.7 18.818.8 31.331.3 0.250.25 1.501.50 88 88 99 7979 37.237.2 2.52.5 6.96.9 43.443.4 0.360.36 3.933.93 88 88 88 8080 44.844.8 3.53.5 14.114.1 27.527.5 0.250.25 2.542.54 1010 1010 1010 8181 39.239.2 6.36.3 10.810.8 33.833.8 0.580.58 2.292.29 1010 1010 1010 8282 30.630.6 4.84.8 4.54.5 50.150.1 1.061.06 3.303.30 1010 1010 1010 8383 30.530.5 3.43.4 13.413.4 42.742.7 0.260.26 1.811.81 1010 1010 1010 8484 31.131.1 3.93.9 11.611.6 43.443.4 0.330.33 2.012.01 1010 1010 1010 8585 31.731.7 4.44.4 9.69.6 44.344.3 0.460.46 2.262.26 1010 1010 1010 8686 33.833.8 4.14.1 10.610.6 41.541.5 0.390.39 2.292.29 1010 1010 1010 8787 26.326.3 4.14.1 10.710.7 48.948.9 0.390.39 1.771.77 1010 1010 1010 8888 28.328.3 4.14.1 14.614.6 43.143.1 0.280.28 1.521.52 1010 1010 1010 8989 34.234.2 5.55.5 10.710.7 39.639.6 0.510.51 2.112.11 1010 1010 1010 9090 35.635.6 3.23.2 12.412.4 38.738.7 0.260.26 2.282.28 1010 1010 1010

표 1 ~ 표 3에 나타낸 바와 같이, B₂O₃의 함유량을 비교적 소량인 17.8질량%미만으로 한 샘플(샘플 1,31,61)은 가열온도에 따라 부하 수명 성능에 큰 편차가 발생하는 것이 밝혀졌다. 이것은 가열온도가 약간 저온이었을 때에 유리가 충분하게 용융되지 않았기 때문에 저항체 내의 도전 경로가 세세하게 분기되지 않고, 그 결과, 통전시에 있어서 발열이 집중하여 발생하였기 때문이라고 생각된다.As shown in Tables 1 to 3, the samples (samples 1,31,61) having a relatively small amount of B ₂ O ₃ of less than 17.8% by mass were found to have a large variation in load life performance depending on the heating temperature. Turned out. This is considered to be because the conductive path in the resistor is not branched finely because the glass is not sufficiently melted when the heating temperature is slightly low, and as a result, heat generation is concentrated at the time of energization.

또한, B₂O₃의 함유량이 비교적 다량인 44.8질량%를 초과한 샘플(샘플 2,32,62)이나, BaO 또는 Li₂O의 함유량을 비교적 다량 또는 비교적 소량으로 한 샘플(샘플 3 ~ 샘플 6, 샘플 33 ~ 샘플 36, 샘플 63 ~ 샘플 66)은 부하 수명 성능이 떨어지는 것을 알 수 있었다. 이것은 B₂O₃나 BaO 등의 함유량을 비교적 다량으로 한 것에 의하여 유리가 용융되기 쉬워져서 프레스 시에 저항체의 밀도가 충분하게 상승하지 않거나, 유리의 점성 저하에 수반하여 카본이 집중되어 통전시에 있어서의 저항체의 발열량이 증대되는 것, 또는 B₂O₃나 BaO 등의 함유량을 비교적 소량으로 한 것에 의하여 유리가 용융되기 어려워져서 용융유리, 나아가서는 도전 경로가 분산되지 않고 형성되는 것에 기인한다고 생각된다.In addition, the sample content is more than 44.8% by weight of the relatively large amount of B ₂ O ₃ (Samples 2,32,62), or a sample, the content of BaO or Li ₂ O or a relatively large amount of relatively small amounts (sample 3 to sample 6, samples 33 to 36, and samples 63 to 66 were found to be inferior in load life performance. This is because the glass is easily melted due to the relatively high content of B ₂ O ₃ , BaO and the like, and the density of the resistor is not sufficiently increased at the time of pressing, or the carbon is concentrated due to the decrease in viscosity of the glass. The heat generation amount of the resistor in this case is increased, or the content of B ₂ O ₃ , BaO, etc. is made relatively small, and glass becomes difficult to melt, and it is because molten glass and further, an electrically conductive path are formed without being disperse | distributed. do.

또한 BaO에 대한 Li₂O의 질량비(Li₂O/BaO)를 0.22 미만으로 한 샘플(샘플 7 ~ 샘플 10, 샘플 37 ~ 샘플 40, 샘플 67 ~ 샘플 70)은 부하 수명 성능에 편차가 발생하여 가열온도에 따라 부하 수명 성능이 불충분하게 될 수 있는 것이 밝혀졌다. 이것은 Li₂O의 함유량이 BaO의 함유량과 동등 이하였기 때문에, Li₂O와 비교하여 분상을 촉진하는 효과가 약한 BaO가 적극적으로 작용하게 되고, 나아가서는 골재유리가 세세하게 분산되지 않아 용융유리(도전 경로)가 세세하게 분기되지 않았기 때문이라고 생각된다.In addition, a sample of a mass ratio (Li ₂ O / BaO) of Li ₂ O to the BaO is less than 0.22 (samples 7 to Sample 10, Sample 37 to Sample 40, Sample 67 to Sample 70) is a variation in load life performance It has been found that the load life performance may be insufficient depending on the heating temperature. This is because the content of Li ₂ O is equal to or less than the content of BaO, so that BaO, which has a weaker effect of promoting phase separation compared to Li ₂ O, becomes active, and furthermore, aggregate glass is not dispersed finely and thus molten glass (conduction I think it is because the path) is not branched in detail.

아울러서, Li₂O 및 BaO의 합계량에 대한 B₂O₃의 질량비[B₂O₃/(Li₂O＋BaO)]를 1.43 미만으로 한 샘플(샘플 11,41,71)에 대하여서도 부하 수명 성능이 떨어지는 것을 알 수 있다. 이것은, 유리가 용융되기 쉽게 하는 작용을 가지는 Li₂O 및 BaO에 비하여 B₂O₃의 함유량이 비교적 적었기 때문에 유리가 용융되기 쉬워져서, 저항체에 있어서의 밀도의 저하 등을 야기하였기 때문이라고 생각된다.In addition, load life performance was also improved for samples (samples 11,41,71) in which the mass ratio of B ₂ O ₃ to the total amount of Li ₂ O and BaO [B ₂ O ₃ / (Li ₂ O + BaO)] was less than 1.43. You can see it falling. This is because the content of B ₂ O ₃ is relatively low compared to Li ₂ O and BaO having the effect of easily melting the glass, and thus the glass is easily melted, causing a decrease in density in the resistor or the like. do.

이것에 대하여, B₂O₃를 17.8질량% 이상 44.8질량% 이하, Li₂O를 1.2질량% 이상 6.3질량% 이하, BaO를 3.5질량% 이상 19.9질량% 이하 함유함과 아울러, B₂O₃/(Li₂O＋BaO)를 1.43 이상으로 하는 한편, Li₂O/BaO를 0.22 이상으로 한 샘플(샘플 12 ~ 샘플 30, 샘플 42 ~ 샘플 60, 샘플 72 ~ 샘플 90)은 가열온도에 편차가 발생되어 있어도 점수가 「7」 이상이 되어 가열 형성 후의 저항체에 있어서 뛰어난 부하 수명 성능을 가지는 것을 알 수 있다.On the other hand, also as well _{_{_{as, B 2 O 3 B 2 O}}} 3 less than 17.8 mass% to 44.8 mass%, 1.2 mass% to 6.3 mass%, 19.9 mass% to 3.5 mass% of the BaO the Li ₂ O-containing / (Li ₂ O + BaO) is 1.43 or more, while samples with Li ₂ O / BaO (0.22 or more) (Sample 12 to Sample 30, Sample 42 to Sample 60, Sample 72 to Sample 90) cause variations in the heating temperature. Even if it is, the score becomes "7" or more, and it turns out that it has the outstanding load life performance in the resistor after heating formation.

또 특히, Li₂O/BaO를 0.25 이상으로 한 샘플(샘플 18 ~ 샘플 30, 샘플 48 ~ 샘플 60, 샘플 78 ~ 샘플 90)은 가열온도에 편차가 있어도, 형성된 저항체가 지극히 뛰어난 부하 수명 성능을 가지는 것이 확인되었다. 이것은 유리의 분상이 한층 촉진되어 용융유리(도전 경로)가 한층 세세하게 분기한 것에 의한 것으로 생각된다.In particular, samples having Li ₂ O / BaO of 0.25 or more (Samples 18 to 30, Samples 48 to 60, Samples 78 to 90) have a very good load life performance even if the heating temperature varies. It was confirmed to have. This is considered to be due to the fact that the powder phase of the glass is further accelerated, and the molten glass (conductive path) is further branched finely.

또한 B₂O₃를 20.4질량% 이상 44.8질량% 이하, Li₂O를 2.5질량% 이상 6.3질량% 이하, BaO를 3.5질량% 이상 14.6질량% 이하 함유하는 샘플(샘플 20 ~ 샘플 30, 샘플 50 ~ 샘플 60, 샘플 80 ~ 샘플 90)은 한층 뛰어난 부하 수명 성능을 가지는 것이 확인되었다.In addition, samples containing B ₂ O ₃ 20.4 mass% to 44.8 mass%, 2.5 mass% to 6.3 mass%, 14.6 mass% of BaO more than 3.5 mass% Li ₂ O or less (sample 20 to sample 30, sample 50 ~ Sample 60, Sample 80 ~ Sample 90) was confirmed to have more excellent load life performance.

이상의 시험결과로부터 가열온도에 다소의 편차가 있는 경우이더라도 가열 형성된 저항체를 부하 수명 성능을 뛰어난 것으로 하기 위해서는 B₂O₃를 17.8질량% 이상 44.8질량% 이하, Li₂O를 1.2질량% 이상 6.3질량% 이하, BaO를 3.5질량% 이상 19.9질량% 이하 함유함과 아울러, B₂O₃/(Li₂O＋BaO)를 1.43 이상으로 하고, 또한 Li₂O/BaO를 0.22 이상으로 하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.Even in the case where there is a slight deviation in the heating temperature from the above test results, in order to make the heat-formed resistor excellent in the load life performance, 17.8% by mass to 44.8% by mass of B ₂ O ₃ and 1.2% by mass or more of Li ₂ O to 6.3% by mass It can be said that it is preferable to contain BaO by 3.5 mass% or more and 19.9 mass% or less, B ₂ O ₃ / (Li ₂ O + BaO) to 1.43 or more, and Li ₂ O / BaO to 0.22 or more. have.

또한 부하 수명 성능을 한층 더 향상시키는 것을 도모하는 관점에서 B₂O₃를 20.4질량% 이상 44.8질량% 이하, Li₂O를 2.5질량% 이상 6.3질량% 이하, BaO를 3.5질량% 이상 14.6질량% 이하 함유하도록 구성하거나, Li₂O/BaO를 0.25 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다고 할 수 있다.In addition, in terms of planning what to further improve the load-life performance of B ₂ O ₃ 20.4 mass% to 44.8 mass%, Li ₂ O for 2.5 mass% to 6.3 mass% or less, less than 3.5% by weight of the BaO 14.6% by weight configured to contain less or, it can be said more preferable that the Li ₂ O / BaO more than 0.25.

또한 표 2의 샘플 37,41 등에 나타낸 바와 같이, 저항체의 외경이 작을수록 부하 수명 성능이 저하되지만, B₂O₃ 등의 함유량이나 Li₂O/BaO 등의 질량비를 상기한 구성으로 하는 것에 의하여, 저항체의 외경이 작은 경우이더라도 뛰어난 부하 수명 성능을 실현할 수 있다. 환언하면 외경이 2.9㎜ 이하로 비교적 작은 저항체에 있어서 상기한 구성을 채용하는 것이 특히 의미가 있다고 할 수 있다.In addition, as shown in Samples 37 and 41 of Table 2, the smaller the outer diameter of the resistor, the lower the load life performance. However, by setting the content of B ₂ O ₃ or the like and the mass ratio of Li ₂ O / BaO or the like to the above-described configuration, Even if the outer diameter of the resistor is small, excellent load life performance can be realized. In other words, it can be said that it is particularly meaningful to employ the above-described configuration in a resistor having a relatively small outer diameter of 2.9 mm or less.

또한, 상기 실시형태의 기재내용으로 한정되지 않고, 예를 들면 다음과 같이 실시하여도 좋다. 물론, 이하에 있어서 예시하지 않은 다른 응용예, 변경예도 당연히 가능하다.In addition, it is not limited to description of the said embodiment, For example, you may carry out as follows. Of course, other application examples and modifications which are not illustrated below are naturally possible.

(a) 상기 실시형태에 있어서, 저항체(7)의 외경은 2.9㎜ 이하로 되어 있지만, 본 발명의 기술사상을 적용 가능한 스파크 플러그는 이것으로 한정되는 것은 아니다. 따라서, 저항체(7)의 외경이 2.9㎜를 넘는 스파크 플러그에 대하여 본 발명의 기술사상을 적용하는 것으로 하여도 좋다. 이 경우에 있어서도 가열온도의 상위에 의한 부하 수명 성능의 변동을 억제할 수 있으며 폭넓은 가열온도에서 뛰어난 부하 수명 성능을 실현할 수 있다.(a) In the said embodiment, although the outer diameter of the resistor 7 is 2.9 mm or less, the spark plug which can apply the technical idea of this invention is not limited to this. Therefore, the technical idea of this invention may be applied to the spark plug whose outer diameter of the resistor 7 exceeds 2.9 mm. In this case as well, fluctuations in load life performance due to a difference in heating temperature can be suppressed, and excellent load life performance can be realized at a wide range of heating temperatures.

(b) 상기 실시형태에서는 중심전극(5)의 선단부에 귀금속 팁(32)이 형성되어 있지만, 상기 귀금속 팁(32)과 대향하도록 해서 접지전극(31)의 선단부에 귀금속 팁을 형성하는 것으로 하여도 좋다. 또한, 중심전극(5)측의 귀금속 팁(32)이나 접지전극(31)측의 귀금속 팁 중 어느 하나를 생략하는 구성을 채용하는 것으로 하여도 좋으며, 중심전극(5)측의 귀금속 팁(32)과 접지전극(31)측의 귀금속 팁의 쌍방을 생략하는 것으로 하여도 좋다.(b) In the above embodiment, the precious metal tip 32 is formed at the tip end of the center electrode 5, but the precious metal tip is formed at the tip end of the ground electrode 31 so as to face the precious metal tip 32. Also good. The noble metal tip 32 on the center electrode 5 side or the noble metal tip on the ground electrode 31 side may be omitted. The precious metal tip 32 on the center electrode 5 side may be omitted. ) And the noble metal tip on the ground electrode 31 side may be omitted.

(c) 상기 실시형태에서는 세라믹스입자로서 ZrO₂ 입자나 TiO₂ 입자를 예시하고 있지만 다른 세라믹스입자를 이용하는 것으로 하여도 좋다. 따라서, 예를 들면, 산화알루미늄(Al₂O₃) 입자 등을 이용하는 것으로 하여도 좋다.(c) Although ZrO ₂ particles and TiO ₂ particles are exemplified as ceramic particles in the above embodiment, other ceramic particles may be used. Therefore, for example, aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ) particles or the like may be used.

(d) 상기 실시형태에서는 금속쉘(3)의 선단부에 접지전극(31)이 접합되는 경우에 대하여 구체화하고 있지만, 금속쉘의 일부(또는, 금속쉘에 미리 용접되어 있는 선단부재의 일부)를 절삭하도록 하여 접지전극을 형성하는 경우에 대해서도 적용 가능하다(예를 들면, 일본국 특허공개 제2006-236906호 공보 등).(d) In the above embodiment, the case where the ground electrode 31 is bonded to the tip end of the metal shell 3 is specified. It is also applicable to the case where a ground electrode is formed by cutting (for example, Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-236906, etc.).

(e) 상기 실시형태에서는 공구 걸어맞춤부(23)가 단면 육각 형상으로 되어 있지만 공구 걸어맞춤부(23)의 형상에 관하여서는 상기와 같은 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, Bi-HEX(변형 12각)형상[ISO22977:2005(E)] 등으로 되어 있어도 좋다.
(e) In the above embodiment, the tool engagement portion 23 has a hexagonal cross section, but the shape of the tool engagement portion 23 is not limited to the above shapes. For example, it may be a Bi-HEX (deformation 12 angle) shape [ISO22977: 2005 (E)].

1 - 스파크 플러그 2 - 절연체(절연애자)
4 - 축 구멍 5 - 중심전극
6 - 단자전극 7 - 저항체
CL1 - 축선1-spark plug 2-insulator
4-Axis hole 5-Center electrode
6-terminal electrode 7-resistor
CL1-axis

Claims

An insulator having an axial hole penetrating in the axial direction, a center electrode inserted into the front end side of the shaft hole, a terminal electrode inserted into the rear end side of the shaft hole, and at least a conductive material and glass in the shaft hole. A spark plug having a resistor disposed between the center electrode and the terminal electrode, wherein the resistor includes at least 15.0% by mass of silicon dioxide, at least 20.4% by mass and at least 44.8% by mass of lithium oxide, and 2.5% of lithium oxide. The mass ratio of boron oxide to the total amount of lithium oxide and barium oxide is set to 1.43 or more, and the content of lithium oxide to barium oxide The spark plug characterized in that the mass ratio was 0.22 or more.

The method according to claim 1,
A spark plug, wherein the mass ratio of lithium oxide to barium oxide is 0.25 or more.

The method according to claim 1 or 2,
The outer diameter of the said resistor is 2.9 mm or less, The spark plug characterized by the above-mentioned.

The method according to any one of claims 1 to 3,
The mass ratio of the said glass in the said resistor was made into 70 mass% or more, The spark plug characterized by the above-mentioned.